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Magnetic and superconducting phase diagram in oxybromite cuprate Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Br$$_2$$

銅酸化物超伝導体Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Br$$_2$$の磁気相図

黒岩 壮吾*; 銭谷 勇磁*; 山澤 眞紀*; 富田 葉子*; 秋光 純*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 渡邊 功雄*; 大平 聖子*

Kuroiwa, Sogo*; Zenitani, Yuji*; Yamazawa, Maki*; Tomita, Yoko*; Akimitsu, Jun*; Oishi, Kazuki; Koda, Akihiro*; Saha, S. R.*; Kadono, Ryosuke*; Watanabe, Isao*; Ohira, Seiko*

Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Br$$_2$$$$xgeq0.15$$で超伝導転移することが知られているが、それ以下の組成では磁化率が非常に小さいことから本物質の磁性に関しては未だ明らかにされていない。そこでわれわれは本系の磁気相図を明らかにするため$$mu$$SR測定を行った。その結果、$$xleq0.03$$のNaドープ量が少ない試料では零磁場スペクトルに明確な回転シグナルが観測され、反強磁性長距離磁気秩序が発達していることが判明した。一方で、0.04$$leq xleq$$0.15の組成では回転スペクトルは観測されず、低温でスピングラス様な振る舞いが観測された。得られた磁気相図は、La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$及びCa$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$と定量的に同様であることを示した。

A comprehensive magnetic and superconducting phase diagram determined by muon spin rotation/relaxation ($$mu$$SR) is presented for Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Br$$_2$$ which has apical bromine atoms. Evidence for antiferromagnetic (AF) order in lightly doped samples and that for quasi-static spin glass (SG)-like state in moderately doped ones are obtained by ZF-$$mu$$SR at low temperatures. While the phase diagram is qualitatively similar to that in typical 2-1-4 cuprates including Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$ and La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$, it exhibits a slight shift (expansion) over the $$x$$ axis.

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分野:Physics, Condensed Matter

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